3D печать и обработка листового металла — будущее вместе?

Обработка листового металла — обширная отрасль производства, а 3D-печать и аддитивные технологии имеют большой потенциал применения в множестве сфер: от создания масштабных моделей крупных изделий до оснастки и креплений.

Этот набор гибочного инструмента, изготовленный на 3D-принтере, был показан на американской выставке RAPID + TCT в апреле. Представители создателя на тот момент сообщали, что концепция его еще находится в разработке, но ее можно будет использовать для работы с малыми партиями деталей на станках малого тоннажа.

Представьте, что наступит время, когда вы входите в автосалон или на его веб-страницу, выбираете желаемую комплектацию и машину вам печатают — двигатель, кузов и остальные выбранные вами части. Да, это вряд ли случится в нашей с вами жизни, но что-то подобное — обязательно. Оно уже происходит.

В цехах крупных производителей изделий из листового металла уже сегодня можно увидеть ряд 3D-принтеров, которые изготавливают детали не из металла — из поликарбонатов и нейлонов, армированных углеродным волокном. Некоторые уже начинают использовать их и для печати определенных металлических сплавов, пользуясь технологией, истоки которой лежат в металлическом литье. Принтеры используют для изготовления отдельных компонентов индивидуальных заказов или прототипов, но чаще всего это не поточное производство. Они помогают это самое производство облегчить.

Когда вы зайдете в цех, вы сразу поймете, почему. Вы увидите, как операторы гибочных станков используют инструмент, напечатанный на 3D-принтере, для индивидуальных заказов на станках малого тоннажа. Для тонкого листового металла и алюминия с низким пределом прочности они работают, как чудо. Производителю больше не понадобится вкладываться в гибочный инструмент, если на складе нет его подходящей длины. Края таких матриц не будут оставлять следов на внешней поверхности деталей, поэтому и полировка не понадобится.

Сама V-образная матрица тоже может быть напечатана с идеальной шириной для конкретного сгиба — не надо выбирать ближайшую подходящую из каталога или на складе. Если для конструкции требуется особенный внутренний радиус сгиба, воздушная гибка над матрицей может формировать одно и то же его значение каждый раз. Такой инструмент, конечно, не служит вечно, но материал для его изготовления недорог и можно напечатать новый, когда это нужно.

Если вы посмотрите на рабочую зону гибочного пресса, вы можете заметить странное: кончики пальцев заднего упора окрашены в разные цвета. Эти задние упоры тоже сделаны на 3D-принтерах специально для помощи операторам и поддерживают детали с закругленными и сложными краями. Разные цвета служат опознавательными знаками для операторов, показывая точки упоров для каждой из стадий последовательности гибки.

Дальше вы увидите роботизированную ячейку для гибки с необычным манипулятором. Он собран не из покупных элементов, а напечатан. У него необычная, странная форма, как будто это живое существо — как будто у робота выросла рука, идеально предназначенная для захвата детали. 3D-печать приносит в производственный цех биомимикрию.

Многое меняется и в автоматизации. Такие необычные манипуляторы роботов, спроектированные и испробованные инженерами, позволяют автоматизировать производству большего количества проектов, чем раньше. Вы увидите печатные манипуляторы и далее, в сборочных цехах — там роботы берут большие детали из листового металла и вставляют их в устройства точечной сварки. Дальше, в отделе контроля качества — напечатанные на 3D-принтере крепления деталей. Лазер сканирует деталь и сравнивает ее со спецификацией, но чтобы добраться до некоторых точек и измерить их, маленькая деталь должна быть развернута определенным образом. Специальное крепление, напечатанное на принтере, помогает добиться этого.

Из отдела контроля качества вы попадете на сборку и отгрузку. На некоторых сборочных столах вы увидите специальную технологическую оснастку, помогающую собрать конструкции без ошибок там, где есть разница в левой и правой ориентациях детали. Такая оснастка служит шаблоном, повторяющим все малые контуры и отверстия в металле. Если отверстия и шаблон не совпадут, значит ориентация листа неправильная.

Наконец вернитесь в технический отдел. Там инженер и руководитель производства разговаривают в комнате для совещаний. На столе у них — масштабные модели больших сборок из листовых деталей, на которых точно видно, как они станут частями готовой продукции. Конечно же, эти модели напечатали на 3D-принтере.

Конечно, потребитель еще не может заказать себе напечатанную на 3Dпринтере машину с сайта производителя. Но какие-то этапы из такой утопии уже происходят. Об этом говорили на выставке RAPID + TCT, посвященной аддитивным технологиям. Она состоялась в апреле этого года в Форт-Уорте, штат Техас. Несомненно, у этих технологий есть огромный потенциал в сложном высокотехнологичном производстве. Самые современные производители, работающие для медицины, обороны и аэрокосмической индустрии пристально изучают технологию, особенно для процессов напыления металла. На таких рынках производитель, который не рассматривает использование технологий 3D-печати, может выбыть из конкурентной борьбы.

Производство изделий из листового металла — обширное поле деятельности, в котором высокотехнологичные производства заинтересованы в аддитивных технологиях с использованием металлических порошков и осаждении материала при помощи направленного энергетического воздействия. «Оснастка и крепления — интересная область — рассказывает Рич Бейкер, технический директор Proto Labs из штата Миннесота, участников выставки. Мы не только предлагаем услуги 3D-печати, у нас есть возможности выполнения различных задач металлообработки и литья пластмасс. Год назад мы приобрели компанию RAPID Mfg., изготовителя уникальных изделий из листового металла из Нью-Гемпшира. «Здесь мы увидели как Lockheed широко использует напечатанные крепления и оснастку для упрощения сборки. Это дешево и не надо каждый раз проходить через отбор, как это бывает с обычными деталями. Это прекрасная возможность для производителей.”

Я уверен, что подобное использование 3D-печати получит быстрое распространение в ближайшие несколько лет, особенно принимая во внимание дешевизну некоторых популярных технологий. Скоро производители изделий из листового металла, изучая требования к инструменту и креплению, в первую очередь будут думать, можно ли напечатать их.

Автор: Тим Хестон, THE FABRICATOR

Информация IMA:

  • Использование 3D-печати в гибке еще не вошло в ежедневную рутину большинства производителей. Гибка часто может стать «узким местом» производственных процессов, и устранение этого  может представлять собой определенные трудности. Иногда повысить производительность работы все равно не представляется возможным без дополнительных вложений. Italian Machinery Association готова помочь вам решить ваши проблемы разными способами.
  • Если вас интересуют другие материалы о гибке, предлагаем вашему вниманию следующие статьи:

Как выбирать листогибочный станок — 7 важных факторов

Поэтапная гибка повышает производительность гибочных процессов

4 совета для улучшения работы на гибочных прессах

  • Если пришло время расширять или обновлять ваши производственные мощности, вы всегда можете обратиться к IMA чтобы приобрести новый гибочный станок от надежного итальянского производителя. Предложение гибочных станков от участников ассоциации в нашем каталоге способно удовлетворить потребности производителя любого уровня — от малого субподрядчика или индивидуального производителя до крупномасштабного автоматизированного завода.
  • В некоторых случаях производительность установленных на производстве станков может значительно возрасти, если они оснащены новым качественным инструментом одного из популярных стилей. Ознакомьтесь с предложением гибочного инструмента от Italian Machinery Association.
  • Вам необходимы услуги по ремонту, установке, перезапуску станков или обучение операторов вашего оборудования? Сервисная служба IMA обладает обширным опытом и знаниями, чтобы решить любую проблему.
  • У вас есть другие вопросы или потребности? Незамедлительно свяжитесь с нами по телефону или электронной почте, или посетите любое из наших представительств.